Hemligheter med svävande tornfalk kan hjälpa stadsdrönare

Nya insikter om hemligheterna med svävande tornfalk kan hjälpa leveransdrönare att navigera i den byiga luften i städer, föreslår forskare vid University of Bristol och RMIT University i Australien. Synen av en tornfalk som hänger orörlig ovan marken när den söker efter byten är en fröjd. för naturälskare, och ett knep som drönarexperter är angelägna om att undersöka. Genom att använda motion capture-teknik av det slag som används för att spela in framträdanden i storfilmer, kunde forskare bättre förstå hur tornfalk förblir så stilla. Man hoppades att forskningen så småningom skulle kunna hjälpa ingenjörer att utveckla flygplan och drönare med fasta vingar som bättre kan hantera turbulens och kraftiga vindar. Kamera- och motion capture-teknik gjorde det möjligt för forskare att observera två Nankeen Kestrels, kallade Kevy och Jedda, när de svävade i en vindtunnel som drivs av RMIT.Nankeen Kestrels är en liten arter av falk hemmahörande i Australien. Båda fåglarna kom från en lokal hökreservat och användes i falkenjakt. Medan de matades försågs fåglarna med små reflekterande klistermärken på ungefär samma sätt som mänskliga skådespelare gör när deras rörelser fångas för visuella effekter i filmer, säger en process som forskare gjorde. stör inte tornfalkarna. Tidigare studier har undersökt fåglar som flaxar – mindre användbart för att få insikter om hur flygplan flyger. Däremot tror man att lärdomar från att studera tornfalkens vindsvävande flygning kan vara särskilt värdefulla för flygingenjörer. ”Tidigare studier involverade fåglar som slentrianmässigt flyger genom turbulens och vindbyar i vindtunnlar. I vår studie spårade vi ett unikt vindsvävande flygbeteende”, sa RMITs ledande forskare Dr Abdulghani Mohamed. Hans team fann att tornfalkarna var utmärkta på att hålla huvudet stilla – röra sig mindre än 5 mm – medan de jagade trots den blåsande luften. Nyckeln till en Kestrels skicklighet att hålla sig stilla och hantera turbulens är deras förmåga att ändra formen på sina vingar, tror forskarna. För närvarande, som alla som har tittat ut genom ett jetfönster vet, använder flygplan med vingar mestadels gångjärnsförsedda kontrollytor för att kontrollera flygningen .Nu tror man att tornfalkarnas ”ving-morphing” kan inspirera liknande teknik i flygplan och drönare.” driften av drönare i blåsiga miljöer, som postleveranser som till Orkneyöarna, begränsas av vädret. Och i allt högre grad bär drönare med sig viktiga förnödenheter som mediciner eller utför viktiga sök- eller inspektionsarbeten. Vingmorphing skulle för närvarande fungera bäst i drönares skala. Men docent i bioinspirerad aerodynamik vid Bristol University, Dr Shane Windsor, sa till BBC att det var möjligt att det kan finnas element som överförs till flygplan: ”Vi ser att fler och fler stora flygplan har mer och mer flexibla vingar, så att kontrollera den flexibiliteten som fåglarna är väldigt, väldigt bra på att göra, skulle potentiellt kunna skala upp för kommersiella flygplan också.” Tornfalkarnas förmåga att känna av och anpassa sig till turbulens kan också ha lärdomar för design av stora flygplan. Tidigare arbete har Dr Windsor handlet om involverade montera ryggsäckar till måsar för att utforska hur de använder luftströmmar runt byggnader för att maximera effektiviteten i sitt urbana födosök. Andra forskare har byggt drönare baserat på att studera tornfalkarnas och andra fåglars förmåga att utnyttja uppströmsströmmar för att spara energi när de flyger. Och Dr Windsor tror att det finns massor av ytterligare inspiration för ingenjörer att hitta genom att överväga våra fjäderklädda vänner: ”Vad som upphetsar mig i allmänhet om att titta på fågelflyg är att det bara ger oss ett annat sätt att tänka på flygplan och hur man hanterar naturliga miljöer.”